我國科研團隊揭示「太陽風暴」中日珥的磁場結構

2020-11-22 半月談

「太陽風暴」是指太陽的劇烈爆發活動，會給地球衛星、通訊、電網等形成幹擾與破壞。近期，中國科學技術大學地空學院科研團隊對日珥的研究發現，其磁場為磁繩與剪切磁拱共存的雙層結構，這對理解太陽爆發的機制，對地球的影響方式乃至預防具有重要意義。國際天體物理學學術期刊《天體物理雜誌》日前發表了該研究成果。

據了解，「太陽風暴」主要表現為日珥爆發、耀斑和日冕物質拋射3種緊密聯繫的爆發活動，對地球的空間環境有重要影響。會擾動地球磁場，影響衛星運行，幹擾無線電通訊，破壞電網設備，導致GPS（全球定位系統）失準等。

「日珥經常會爆發，它就像雲一樣，依靠磁場的『託舉』懸浮在太陽的大氣中。」科研團隊成員、中科大教授劉睿介紹，太陽的磁場活動被認為是導致「太陽風暴」產生的原因，弄清楚其磁場結構非常重要，但太陽的磁場難以觀測，只能通過觀測太陽大氣中的等離子體來推測其磁場的結構。

日珥位於太陽的表面，作為「太陽風暴」的3種形式之一，其爆發也與另外兩種密切相關。因此，觀察日珥的磁場結構和動力學演化，是研究太陽爆發活動的重要途經。

近期，中科大科研團隊利用我國雲南撫仙湖1米口徑的太陽望遠鏡對日珥進行觀測，並結合衛星提供的極紫外光觀測，發現沿日珥軸向的大幅度振蕩，推測相關的磁場結構為剪切磁拱。另一方面，他們利用都卜勒頻移研究發現物質繞日珥軸向的旋轉運動，因此相關的磁場結構也具有磁繩的性質。由於兩層磁結構之間並無明顯的分離，暗示這種雙層結構在日珥中可能普遍存在。

長期以來，國際學術界對日珥的磁場結構是磁繩還是剪切磁拱爭論不休。中科大科研團隊的研究表明，這兩種結構可能共同存在，為解決爭論給出了新的方向。這對理解太陽爆發的機制，爆發後對地球磁場的影響方式，乃至進行預報、防範具有重要意義。（記者 徐海濤）

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